41A U L A

41A U L A

As peças a serem usinadas podem ter asmais variadas formas. Este poderia ser um fator de complicação do processo deusinagem. Porém, graças à máquina fresadora e às suas ferramentas e disposi-tivos especiais, é possível usinar praticamente qualquer peça e superfícies detodos os tipos e formatos. A operação de usinagem feita por meio da máquinafresadora é chamada de fresagem.

Neste livro, você vai estudar as diversas operações de fresagem que podemser executadas com a máquina fresadora.

O que é fresagem

A fresagem é um processo de usinagem mecânica, feito por fresadorase ferramentas especiais chamadas fresas. A fresagem consiste na retiradado excesso de metal ou sobremetal da superfície de uma peça, a fim de dar a estauma forma e acabamento desejados.

Na fresagem, a remoção do sobremetal da peça é feita pela combinaçãode dois movimentos, efetuados ao mesmo tempo. Um dos movimentosé o de rotação da ferramenta, a fresa. O outro é o movimento da mesa damáquina, onde é fixada a peça a ser usinada.

É o movimento da mesa damáquina ou movimento deavanço que leva a peça até afresa e torna possível a operaçãode usina-gem. Veja esquema aolado.

Fresagem

Nossa aula

41A U L A

O movimento de avanço pode levar a peça contra o movimento de girodo dente da fresa. É o chamado movimento discordante. Ou pode também levara peça no mesmo sentido do movimento do dente da fresa. É o caso domovimento concordante.

A maioria das fresadoras trabalha com o avanço da mesa baseado em umaporca e um parafuso. Com o tempo e desgaste da máquina ocorre uma folgaentre eles. Veja figura abaixo.

No movimento concordante, a folga éempurrada pelo dente da fresa no mesmosentido de deslocamento da mesa. Isto fazcom que a mesa execute movimentos irre-gulares, que prejudicam o acabamento dapeça e podem até quebrar o dente da fresa.

No movimento discordante, a folganão influi no deslocamento da mesa. Porisso, a mesa tem um movimento de avançomais uniforme. Isto gera um melhor acaba-mento da peça.

Assim, nas fresadoras dotadas de sistema de avanço com porca e parafuso,é melhor utilizar o movimento discordante. Para tanto, basta observar o sentidode giro da fresa e fazer a peça avançar contra o dente da ferramenta.

Como outros processos, a fresagem permite trabalhar superfícies planas,convexas, côncavas ou de perfis especiais. Mas tem a vantagem de ser maisrápido que o processo de tornear, limar, aplainar. Isto se deve ao uso da fresa,que é uma ferramenta multicortante.

Fresadoras

As máquinas fresadoras são classificadas geralmente de acordo coma posição do seu eixo-árvore em relação à mesa de trabalho. Mesa de trabalhoé o lugar da máquina onde se fixa a peça a ser usinada. O eixo-árvore é a parte

41A U L A da máquina onde se fixa a ferramenta.

As fresadoras classificam-se em relação ao eixo-árvore em horizontal,vertical e universal.

A fresadora é horizontal quan-do seu eixo-árvore é paralelo à mesada máquina.

Se o eixo-árvore for perpendi-cular à mesa da máquina, dizemosque se trata de uma fresadoravertical.

Já a fresadora universal dis-põe de dois eixos-árvore, um hori-zontal e outro vertical. O eixo ver-tical situa-se no cabeçote, parte su-perior da máquina. O eixo hori-zontal localiza-se no corpo da má-quina. O fato de a fresadora uni-versal dispor de dois eixos permi-te que ela seja utilizada tanto naposição horizontal quanto na ver-tical.

41A U L A

Não pense porém que há apenas esses tipos de fresadoras! Há outras quetomaram como modelo as fresadoras horizontais e verticais, mas não funcionamdo mesmo modo.

Uma delas é a fresadora copiadora, que trabalha com uma mesa e doiscabeçotes: o cabeçote apalpador e o de usinagem. Como o nome diz, a fresadoracopiadora tem a finalidade de usinar, copiando um dado modelo.

Outro tipo de fresadora é a fresadora pantográfica ou o pantógrafo. Comoa fresadora copiadora, o pantógrafo permite a cópia de um modelo.

No pantógrafo, a transmissão do movimento é coordenada manualmentepelo operador. Isso permite trabalhar detalhes como canais e pequenos raios,mais difíceis de serem obtidos numa fresadora copiadora.

Quanto aos modelos, eles podem ser confeccionados em material metálico,como o aço e o alumínio, ou ainda em resina. A escolha do material depende donúmero de peças a ser copiado. Devido à sua resistência, modelos em aço sãorecomendáveis para um número elevado de cópias. Caso o modelo seja utilizadopoucas vezes, para a cópia de duas ou três peças por exemplo, recomenda-seo uso da resina.

41A U L A Há também a fresadora CNC e as geradoras de engrenagens, das quais

falaremos em aulas específicas, neste mesmo livro.Assinale com X a alternativa correta.Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

As fresadoras são geralmente classificadas de acordo com:a)a)a)a)a) ( ) sua estrutura, peso e tipo de eixo-árvore;b)b)b)b)b) ( ) a posição da base em relação ao eixo-árvore;c)c)c)c)c) ( ) a posição do eixo-árvore em relação à mesa;d)d)d)d)d) ( ) a posição do eixo-árvore em relação ao cabeçote.

Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Faça corresponder corretamente as fresadoras (coluna AAAAA) quanto à posiçãodos eixos-árvore (coluna BBBBB). Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B1.1.1.1.1. ( ) Horizontal2.2.2.2.2. ( ) Universal3.3.3.3.3. ( ) Angular, universal4.4.4.4.4. ( ) Vertical5.5.5.5.5. ( ) Plana, vertical

Fresas

A fresa é dotada de facas ou dentes multicortantes. Isto lhe confereuma vantagem sobre outras ferramentas: quando os dentes não estãocortando, eles estão se refrigerando. Isto contribui para um menor desgaste daferramenta.

Fique por dentroFique por dentroFique por dentroFique por dentroFique por dentroQuanto menor o desgaste, maior vida útil da ferramenta.

A escolha da ferramenta é uma das etapas mais importantes da fresagem.Ela está relacionada principalmente com o tipo de material a ser usinado.

Ao escolher uma fresa, deve-se levar em conta se ela é resistente ao materialque será usinado. Os materiais são mais ou menos resistentes. Assim, uma fresaadequada à usinagem de um material pode não servir para a usinagem de outro.

Escolhendo a fresa

Então como escolher a ferramenta adequada? Para começar, você deve saberque os dentes da fresa formam ângulos. Estes por sua vez formam a cunhade corte.

Recordar é aprenderRecordar é aprenderRecordar é aprenderRecordar é aprenderRecordar é aprenderSão ângulos da cunha de corte o ângulo de saída (g), de cunha (b)e de folga (a).

Pois bem, são os ângulos b dos dentes da fresa que dão a esta maior ou menorresistência à quebra. Isto significa que quanto maior for a abertura do ângulo b,mais resistente será a fresa. Inversamente, quanto menor for a aberturado ângulo b, menos resistente a fresa será. Com isto, é possível classificar a fresa

Pare! Estude!Responda!

a)a)a)a)a) Horizontal e verticalb)b)b)b)b) Paralelo à mesa da máquinac)c)c)c)c) Perpendicular à mesa da máquina

41A U L Aem: tipos W, N e H. Veja figuras a seguir.

Percebeu que a soma dos ângulos a, b e g em cada um dos tipos de fresaé sempre igual a 90°? Então você deve ter percebido também que, em cada umdeles, a abertura dos ângulos sofre variações, sendo porém o valor do ângulode cunha sempre crescente.

Pois bem, a partir desta observação e de acordo com o material a ser usinado,você já pode escolher a fresa adequada ao seu trabalho.

A fresa tipo W, por ter uma abertura de ângulo de cunha menor (b = 57°),é menos resistente. Por isso ela é recomendada para a usinagem de materiaisnão-ferrosos de baixa dureza como o alumínio, o bronze e plásticos.

A fresa tipo N (b = 73°) é mais resistente que a fresa tipo W e por issorecomendada para usinar materiais de média dureza, como o aço com até700N/mm2 de resistência à tração.

Finalmente, a fresa tipo H (b = 81°) é mais resistente que a fresa W e a fresaN. Portanto, é recomendada para usinar materiais duros e quebradiços comoo aço com mais de 700N/mm2 de resistência à tração.

Ainda quanto às fresas tipo W, N e H, você deve estar se perguntandopor que uma tem mais dentes que outra. A resposta tem a ver com a durezado material a ser usinado.

Suponha que você deve usinar uma peça de aço. Por ser mais duro queoutros materiais, menor volume dele será cortado por dente da fresa. Portanto,menos cavaco será produzido por dente e menos espaço para a saída seránecessário.

Já maior volume por dente pode ser retirado de materiais mais moles, comoo alumínio. Neste caso, mais espaço será necessário para a saída de cavaco.

41A U L A

Fique por dentroFique por dentroFique por dentroFique por dentroFique por dentroUm dos problemas em usinar materiais moles com fresa com muitosdentes é que o cavaco fica preso entre os dentes e estes não sãorefrigerados adequadamente. Isto acarreta o desgaste dos dentes e podeainda gerar um mau acabamento da peça.

Viu como é importante estar ligado nos ângulos? Eles permitem classificaras fresas de acordo com o tipo de material a ser usinado.

Assinale com X a alternativa que completa corretamente as questões abaixo.

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3O que confere à fresa uma vantagem sobre outras ferramentas é o fatode serem........................... de dentes..................a)a)a)a)a) ( ) flexíveis, variados;b)b)b)b)b) ( ) dotadas, multicortantes;c)c)c)c)c) ( ) multicortantes, variados.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4A escolha da ........................... está relacionada principalmente com o tipo de.................. a ser usinado.a)a)a)a)a) ( ) temperatura, material;b)b)b)b)b) ( ) ferramenta, material;c)c)c)c)c) ( ) máquina, componente.

Outra preocupação deve ser quanto à aplicação que você vai dar à fresa.É o que vamos ver agora, estudando os diversos tipos de fresas e suas aplicações.

Fresas de perfil constanteFresas de perfil constanteFresas de perfil constanteFresas de perfil constanteFresas de perfil constanteSão fresas utilizadas para abrir canais, superfícies côncavas e convexas

ou gerar engrenagens entre outras operações. Veja alguns tipos dessa fresae suas aplicações.

fresa biangular/perfil em V fresa convexa/perfil côncavo

fresa côncava/perfil convexo fresa módulo/dentes deengrenagem

Pare! Estude!Responda!

41A U L A

Fresas planasFresas planasFresas planasFresas planasFresas planasTrata-se de fresas utilizadas para usinar superfícies planas, abrir rasgos

e canais. Veja a seguir, fresas planas em trabalho e suas aplicações.

Fresas angularesFresas angularesFresas angularesFresas angularesFresas angularesEstas são fresas utilizadas para a usinagem de perfis em ângulos, como

rasgos prismáticos e encaixes do tipo rabo-de-andorinha.

Fresas para rasgosFresas para rasgosFresas para rasgosFresas para rasgosFresas para rasgosAs fresas para rasgos são utilizadas para fazer rasgos de chavetas, ranhuras

retas ou em perfil T, como as das mesas das fresadoras e furadeiras.

41A U L A

Fresas de dentes postiçosFresas de dentes postiçosFresas de dentes postiçosFresas de dentes postiçosFresas de dentes postiçosSão também chamadas de cabeçote de fresamento. Trata-se de uma ferra-

menta com dentes postiços. Esses dentes são pastilhas de metal duro, fixadaspor parafusos, pinos ou garras, e podem ser substituídas facilmente.

Fresas para desbasteFresas para desbasteFresas para desbasteFresas para desbasteFresas para desbasteEstas são fresas utilizadas para o desbaste de grande quantidade de material

de uma peça. Em outras palavras, servem para a usinagem pesada.

Esta propriedade de desbastar grande quantidade de material é devidaao seccionamento dos dentes. Veja figuras abaixo.

41A U L A

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Responda às seguintes questões:a)a)a)a)a) Qual a primeira preocupação que você deve ter ao escolher uma fresa em

relação ao material a ser usinado?b)b)b)b)b) Qual o tipo de fresa adequado para gerar superfícies côncavas e conve-

xas, engrenagens e rasgos?c)c)c)c)c) Que tipo de fresa é recomendado para remover grande quantidade

de sobremetal.d)d)d)d)d) Qual a principal vantagem das fresas de dentes postiços.e)e)e)e)e) Que fresa é utilizada para abrir rasgos de chavetas, ranhuras retas

e preparar rasgos em T, como os das mesas de máquinas.

Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Faça corresponder o material (coluna AAAAA) com o tipo de fresa e o ângulode cunha, assinalando 1, 2 ou 3 na coluna BBBBB. Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna B Coluna A Coluna Bmaterial a ser usinado tipos de fresa ângulo de cunha

a)a)a)a)a) ( ) H b = 81°b)b)b)b)b) ( ) W b = 57°c)c)c)c)c) ( ) N b = 73°

2.2.2.2.2. Alumínio, bronze e plásticos a)a)a)a)a) ( ) H b = 73°b)b)b)b)b) ( ) N b = 81°c )c )c )c )c )( ) W b = 57°

3.3.3.3.3. Materiais duros e quebradiços a)a)a)a)a) ( ) N b = 73°b)b)b)b)b) ( ) H b = 81°c)c)c)c)c) ( ) W b = 57°

Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Exercício 7Marque V V V V V para as afirmativas verdadeiras e F F F F F para as falsas.a)a)a)a)a) ( ) Quanto maior o número de dentes maior a refrigeração dos dentes.b)b)b)b)b) ( ) Usinando material mole com fresas para trabalhar material mais

duro, o acabamento da superfície usinada é melhorada.c)c)c)c)c) ( ) Quanto mais duro o material a ser usinado, maior deve ser o número

de dentes.d)d)d)d)d) ( ) Quanto mais mole o material, menor deve ser o número de dentes

da fresa.

Pare! Estude!Responda!

1.1.1.1.1. Aço de média durezacomo o aço de até700 N/mm2